Nghiên cứu chế tạo xi măng xây trát trên cơ sở clanhke xi măng vicem bút sơn và tro bay nhiệt điện I. Tính cấp thiết của đề tài. Ngày nay khoa học công nghệ không ngừng phát triển, chất lƣợng sống của con ngƣời ngày càng nâng cao kéo theo sự phát triển mạnh mẽ của nhiều ngành nghề. Ngành vật liệu xây dựng cũng không phải ngoại lệ, ngày càng có nhiều nghiên cứu về các loại vật liệu mới ra đời với tính năng nổi trội hơn các loại vật liệu truyền thống. Tuy nhiên, công nghiệp xi măng vẫn giữ một vai trò trong ngành xây dựng là ngành công nghiệp đóng vai trò quan trọng trong việc chế tạo ra các sản phẩm xi măng có những tính năng vƣợt trội, có tính chuyên dụng cao hơn. Thống kê sản lƣợng xi măng sản xuất tại Việt Nam và các nƣớc trong khu vực Đông Nam Á cho thấy Theo thống kê và đánh giá của Hiệp hội Xi măng Đông Nam Á (AFCM), ngành xi măng Asean trong những năm qua chứng kiến một số nền kinh tế khu vực đang phát triển nhƣ Indonesia, Việt Nam, Philippines … có sự tăng trƣởng mạnh về sản lƣợng, nhất là Việt Nam. Việt Nam là một đất nƣớc đang phát triển nên nhu cầu về xây dựng là rất lớn do vậy ngành công nghiệp xi măng đóng góp một vai trò quan trọng trong việc cung cấp các chủng loại xi măng có tính năng khác nhau nhƣ sản phẩm xi măng công nghiệp phục vụ các công trình trọng điểm Quốc gia, sản phẩm xi măng dân dụng, và các sản phẩm có tính năng chuyên dụng đóng vai trò quan trọng trong ngành xây dựng nhƣ bê tông, vữa xây, gạch bê tông xi măng cốt liệu, … Cùng với đó, tại Việt Nam, theo số liệu thống kê của Bộ Công thƣơng, hiện nay, cả nƣớc có 19 nhà máy nhiệt điện than đang vận hành, với tổng công suất phát 14.480 MW, mỗi năm thải khoảng 15 triệu tấn tro, xỉ. Trong đó, lƣợng tro bay chiếm khoảng 75%, còn lại là xỉ than. Với quy hoạch phát triển điện lực quốc gia giai đoạn 2011÷ 2020 xét đến năm 2030 thì dự kiến sau năm 2020, con số này sẽ là 43 nhà máy với tổng công suất 39.020 MW, lƣợng than tiêu thụ đạt xấp xỉ 67 triệu tấn, lƣợng tro xỉ thải ra dự kiến hơn 30 triệu tấnnăm. Tro bay đƣợc sử dụng đã chiếm
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI BÙI CÔNG TẤN NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO XI MĂNG XÂY TRÁT TRÊN CƠ SỞ CLANHKE XI MĂNG VICEM BÚT SƠN VÀ TRO BAY NHIỆT ĐIỆN LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT KỸ THUẬT HÓA HỌC Hà Nội – Năm 2019 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI BÙI CÔNG TẤN NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO XI MĂNG XÂY TRÁT TRÊN CƠ SỞ CLANHKE XI MĂNG VICEM BÚT SƠN VÀ TRO BAY NHIỆT ĐIỆN Chuyên ngành: KỸ THUẬT HÓA HỌC LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT KỸ THUẬT HÓA HỌC NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS.TS NGUYỄN DUY HIẾU TS VŨ HOÀNG TÙNG Hà Nội – Năm 2019 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan: Luận văn mơ tả cơng trình nghiên cứu thực nghiệm thân dƣới hƣớng dẫn PGS.TS Nguyễn Duy Hiếu Các số liệu báo cáo kết luận thân tơi nghiên cứu đƣợc trình bày luận văn trung thực chƣa đƣợc cơng bố dƣới hình thức Tơi xin chịu hồn tồn trách nhiệm cơng trình nghiên cứu Học viên Bùi Cơng Tấn LỜI CẢM ƠN Lời đầu tiên, xin chân thành cảm ơn PGS.TS Nguyễn Duy Hiếu ngƣời trực tiếp hƣớng dẫn tơi hồn thành luận văn Với dẫn trình thực nghiệm, tài liệu khoa học, tận tình hƣớng dẫn lời động viên PGS.TS Nguyễn Duy Hiếu giúp tơi thực thành cơng trình tự nội dung luận văn Đồng thời cho gửi lời cảm ơn đến tồn thể Ban lãnh đạo Cơng ty, đồng nghiệp phịng Thí nghiệm - Cơng ty Cổ phần xi măng VICEM Bút Sơn tạo điều kiện thuận lợi để đƣợc học tập, thực nghiệm nghiên cứu hồn thiện đề tài Tơi xin gửi lời cảm ơn quý thầy cô Bộ môn Công nghệ vật liệu Silicat – Viện Kỹ thuật hóa học – Trƣờng Đại học Bách khoa Hà Nội tạo điều kiện, giúp đỡ, truyền dạy kiến thức quý báu, kiến thức hữu ích giúp nhiều thực nghiên cứu đề tài Mặc dù nỗ lực nhƣng luận văn tơi khơng thể tránh khỏi thiếu sót mang tính chủ quan, khách quan, hạn chế thời gian kinh nghiệm Vì tơi mong đƣợc đóng góp ý kiến Thầy giáo, Cơ giáo để đồ án tốt nghiệp tơi hồn thiện Tôi xin chân thành cám ơn! Học viên Bùi Công Tấn MỤC LỤC DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT DANH MỤC CÁC BẢNG DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ MỞ ĐẦU I Tính cấp thiết đề tài II Mục tiêu nghiên cứu: III Đối tƣợng phạm vi nghiên cứu: IV Phƣơng pháp nội dung nghiên cứu CHƢƠNG 1- TỔNG QUAN & CƠ SỞ KHOA HỌC 10 1.1 Tổng quan 10 1.2 Cơ sở khoa học 18 CHƢƠNG – NGUYÊN VẬT LIỆU SỬ DỤNG & PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 53 2.1 Nguyên vật liệu sử dụng 53 2.2 Gia công nghiền nguyên liệu 55 2.3 Các phƣơng pháp nghiên cứu đề tài 58 CHƢƠNG 3- KẾT QUẢ THỰC NGHIỆM 70 3.1 Khảo sát cấp phối thạch cao xi măng xây trát MC25 70 3.2 Khảo sát lựa chọn cấp phối MC25* tối ƣu 73 3.3 So sánh MC25 sản xuất công nghiệp MC25* nghiên cứu đƣợc 78 3.4 Khảo sát số tính chất vữa xây theo TCVN 9028:2011 86 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ…………………………………………………………… 89 TÀI LIỆU THAM KHẢO 91 DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT VLXD Vật liệu xây dựng XMP Xi măng Poóclăng CLK Clanhke MKN Hàm lƣợng nung CKT Hàm lƣợng cặn không tan PGK Phụ gia khoáng FA Tro bay nhiệt điện AAC Gạch bê tơng khí chƣng áp MC25 Xi măng chun dụng xây trát MC25 TCXDVN Tiêu chuẩn Xây dựng Việt Nam TCVN Tiêu chuẩn Quốc gia Việt Nam QCVN Quy chuẩn Quốc gia Việt Nam ASTM Tiêu chuẩn Mỹ EN Tiêu chuẩn Châu Âu BS Tiêu chuẩn Anh Quốc DIN Tiêu chuẩn Đức JIS Tiêu chuẩn Nhật Bản SEM Phƣơng pháp phân tích kính hiển vi điện tử XRAY Phƣơng pháp phân tích nhiễu xạ tia X Rn Cƣờng độ nén theo ngày tuổi đá xi măng DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1.1 Thành phần hóa học clinker Bảng 1.2 Thành phần khoáng clinker Bảng 1.3 Các tiêu chất lƣợng xi măng xây trát MC25 Bảng 1.4 Các tiêu chất lƣợng hỗn hợp vữa Bảng 1.5 Các tiêu đóng rắn vữa đƣợc quy định Bảng 1.6 Yêu cầu kỹ thuật thạch cao thiên nhiên Bảng 1.7 Yêu cầu kỹ thuật thạch cao nhân tạo Bảng 1.8 Thành phần pha gel C3A.xCaSO4.yCaCO3.Hn Bảng 1.9 Phân loại phụ gia tro bay theo ASTM C618-89 Bảng 2.1 Thành phần hóa học Clanhke XMP Vicem Bút Sơn Bảng 2.2 Thành phần hóa học đá vơi phụ gia Hồng Sơn Bảng 2.3 Thành phần hóa học tro bay nhiệt điện Hải Phịng Bảng 2.4 Cƣờng độ hoạt tính phụ gia tro bay nhiệt điện Hải Phòng Bảng 2.5 Thành phần hóa học thạch cao Thái Lan Bảng 2.6 Thành phần cốt liệu nhỏ sau kiểm tra khối lƣợng kg cát vàng Bảng 3.1 Cấp phối xi măng MC khảo sát lƣợng thạch cao Bảng 3.2 Độ mịn sản phẩm cấp phối khảo sát sử dụng thạch cao Bảng 3.3 Thành phần hoá học cấp phối khảo sát sử dụng thạch cao (%) Bảng 3.4 Các tiêu lý khảo sát cấp phối Bảng 3.5 Khả giữ nƣớc Bảng 3.6 Cƣờng độ nén theo TCVN 6016:2011 Bảng 3.7 Cấp phối khảo sát mẫu xi măng xây trát Bảng 3.8 Độ mịn sản phẩm cấp phối Bảng 3.9 Thành phần hoá học (%) Bảng 3.10 Các tiêu lý mẫu khảo sát Bảng 3.11 Khả giữ nƣớc cấp phối Bảng 3.12 Cƣờng độ nén ngày tuổi Bảng 3.13 Đánh giá chất lƣợng MC25 sản xuất công nghiệp & MC25* Bảng 3.14 Các tiêu lý xi măng xây trát Bảng 3.15 Cƣờng độ nén ngày tuổi Bảng 3.16 Hệ số chất lƣợng vật liệu Bảng 3.17 Thành phần cốt liệu sau kiểm tra khối lƣợng kg cát vàng Bảng 3.18 Khảo sát cấp phối vữa xây Bảng 3.19 Khảo sát sơ mẫu vữa xây Bảng 3.20 Cƣờng độ nén mẫu vữa Bảng 3.21 Cấp phối vữa xây cho loại xi măng Bảng 3.22 Kết thử nghiệm vữa xây cho gạch bê tông nhẹ từ MC25 Bảng 3.23 Kết thử nghiệm vữa xây cho gạch bê tông nhẹ từ MC25* DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ Hình 1.1 Hình ảnh chụp phản xạ ánh sáng bề mặt viên clanhke đƣợc đánh bóng Hình 1.2 Thí nghiệm kiểm tra thời gian hiệu chỉnh Hình 1.3 Sơ đồ thí nghiệm cƣờng độ bửa liên kết theo ASTM 1660-10 Hình 1.4 Sơ đồ thí nghiệm cƣờng độ bám dính Hình 1.5 Độ thấm đá xi măng Hình 1.6 Hình ảnh tro bay nhiệt điện Hình 2.1 Sơ đồ nghiên cứu thực nghiệm Hình 2.2 Hình ảnh dải hạt clanhke sau nghiền Hình 2.3 Hình ảnh dải hạt thạch cao sau nghiền Hình 2.4 Hình ảnh dải hạt đá vơi sau nghiền Hình 2.5 Hình ảnh dải hạt tro bay nhiệt điện Hình 2.6 Thiết bị thử thấm khơng khí Blaine Hình 2.7 Dụng cụ Vicat xác định độ dẻo tiêu chuẩn thời gian đơng kết Hình 2.8 Cối cánh trộn điển hình Hình 2.9 Một kiểu thiết kế khn điển hình Hình 2.10 Bay gạt kim loại điển hình Hình 2.11 Thiết bị dằn điển hình Hình 2.12 Bố trí tải trọng để thử cƣờng độ uốn Hình 2.13 Gá định vị điển hình cho máy thử cƣờng độ nén Hình 3.1 Hàm lƣợng nƣớc tiêu chuẩn mẫu khảo sát thạch cao Hình 3.2 Khả giữ nƣớc mẫu khảo sát thạch cao Hình 3.3 Cƣờng độ nén mẫu khảo sát thạch cao Hình 3.4 Hàm lƣợng nƣớc tiêu chuẩn cấp phối khảo sát MC25* Hình 3.5 Độ giữ nƣớc cấp phối khảo sát MC25* Hình 3.6 Cƣờng độ nén ngày tuổi mẫu khảo sát MC25* Hình 3.7 So sánh cƣờng độ nén ngày tuổi MC25, MC25* MC25** Hình 3.8 Ảnh chụp SEM mẫu vữa R7 mức độ phóng đại 1.000 lần Hình 3.9 Ảnh chụp SEM mẫu vữa R7 mức độ phóng đại 2.000 lần Hình 3.10 Ảnh chụp SEM mẫu vữa R7 mức độ phóng đại 5.000 lần Hình 3.11 Ảnh chụp SEM mẫu vữa R7 mức độ phóng đại 10.000 lần Hình 3.12 Ảnh chụp SEM mẫu vữa R28 mức độ phóng đại 1.000 lần Hình 3.13 Ảnh chụp SEM mẫu vữa R28 mức độ phóng đại 2.000 lần Hình 3.14 Ảnh chụp SEM mẫu vữa R28 mức độ phóng đại 5.000 lần Hình 3.15 Ảnh chụp SEM mẫu vữa R28mức độ phóng đại 10.000 lần Cường độ nén mẫu nghiên cứu ngày tuổi, MPa 35 29.76 30 25.63 25 20 21.6 18.75 25.78 24.42 17.64 25.59 21.21 21.06 20.58 27.18 19.81 18.22 17.13 15.96 18.6 15.22 15 10.68 9.91 9.94 9.92 8.8 10 8.17 FA05.0 FA07.5 FA10.0 R1 FA12.5 R3 R7 FA15.0 FA20.0 R28 Hình 3.6- Cƣờng độ nén ngày tuổi mẫu khảo sát (*) Nhận xét luận bàn: - Bản thân hạt tro bay có cấu trúc hạt trịn, cấu trúc vi xốp nên linh động môi trƣờng nƣớc tạo cấu trúc ổ bi, len lỏi điền đầy vào cấu trúc phản ứng triệt để với thành phần khác tạo nên cấu trúc xít đặc - Ngồi tro bay nhiệt điện có phụ gia có chế hoạt tính puzolanic với chế điền đầy vi rỗng hạt siêu mịn, xảy phản ứng hoàn toàn với vi cấu trúc khác, bão hòa sản phẩm thứ sinh khác - Sự có mặt hạt đá vơi với lƣợng thạch cao hợp lý dẫn đến việc hình thành Ettringite sớm sản phẩm thủy hóa khác - Đá vơi có độ mịn thích hợp hạt CaCO3 phân bố xen kẽ hạt clanhke, mối liên kết đƣợc gia cƣờng làm tăng độ đặc đá xi măng 3.2.4 Kết luận - Từ kết nghiên cứu thực nghiệm ta đánh giá lựa chọn cấp phối FA12.5 có tỷ lệ phụ gia tro bay pha 12,5% 29% đá vơi có ƣu điểm so với cấp phối lại 77 - Cấp phối FA12.5 có tỷ diện thấp cấp phối nhiên cƣờng độ tuổi sớm cao cấp phối cịn lại, đồng thời có khả giữ nƣớc cao cấp phối nghiên cứu - Cấp phối có tỷ lệ phụ gia tro bay pha vào 12,5% (MC25*) phù hợp với mục tiêu đề tài nghiên cứu, tăng hàm lƣợng tro bay pha vào xi măng sản xuất so với MC25 sản xuất công nghiệp 3.3 So sánh MC25 sản xuất công nghiệp MC25* nghiên cứu đƣợc cấp phối MC25** nghiền chung Trong mẫu xi măng MC25** cấp phối giống MC25* nhƣng đƣợc nghiền chung máy nghiền bi thí nghiệm 3.3.1 Thành phần hóa học Bảng 3.13- Thành phần hóa học MC25 sản xuất công nghiệp & MC25* Mẫu MC25 MC25* SiO2 17,86 18,70 Al2O3 5,09 5,84 Fe2O3 2,99 2,42 CaO 48,60 51,60 MgO 3,88 1,72 SO3 1,60 1,08 K2O 0,84 0,85 Na2O 0,23 0,24 MKN 17,28 17,30 CKT 10,78 3,81 3.3.2 Các tiêu lý khác Bảng 3.14- Các tiêu lý xi măng xây trát Mẫu R0045 R009 Blaine Độ dẻo (%) (%) (cm2/g) (%) Thời gian đông kết Độ ổn định (min) thể tích Bắt đầu Kết thúc MC25 20,97 4,21 5035 26,09 142 214 1,00 MC25* 15,60 6,00 5097 26,10 100 215 1,00 MC25** 13,20 3,00 5145 30,80 85 190 1,00 Bảng 3.15- Cƣờng độ nén ngày tuổi Cƣờng độ chịu nén TCVN 6016:2011 Mẫu R1 R3 R7 R28 MC25 5,76 15,14 17,84 25,95 MC25* 9,92 18,22 21,21 25,59 MC25** 7,09 16,44 20,45 28,43 78 Cƣờng độ nén mẫu MC25, MC25* & MC25**, MPa 30 28.43 25 25.95 25.59 21.21 20 20.45 18.22 17.84 16.44 15 15.14 10 9.92 7.09 5.76 R1 R3 MC25 R7 MC25* R28 MC25** Hình 3.7- So sánh cƣờng độ nén ngày tuổi MC25, MC25* MC25** 3.3.3 So sánh qua cấu trúc chụp SEM - Mẫu vữa xi măng MC25 MC25* độ tuổi R7 Hình 3.8- Ảnh chụp SEM mẫu vữa R7 mức độ phóng đại 1.000 lần Xi măng MC25 Xi măng MC25* 79 Hình 3.9- Ảnh chụp SEM mẫu vữa R7 mức độ phóng đại 2.000 lần Xi măng MC25 Xi măng MC25* Hình 3.10- Ảnh chụp SEM mẫu vữa R7 mức độ phóng đại 5.000 lần Xi măng MC25 Xi măng MC25* 80 Hình 3.11- Ảnh chụp SEM mẫu vữa R7 mức độ phóng đại 10.000 lần Xi măng MC25 - Xi măng MC25* Mẫu vữa xi măng MC25 MC25* độ tuổi R28 Hình 3.12- Ảnh chụp SEM mẫu vữa R28 mức độ phóng đại 1.000 lần MC25 MC25* Hình 3.13- Ảnh chụp SEM mẫu vữa R28 mức độ phóng đại 2.000 lần Xi măng MC25 Xi măng MC25* 81 Hình 3.14- Ảnh chụp SEM mẫu vữa R28 mức độ phóng đại 5.000 lần Xi măng MC25 Xi măng MC25* 82 Hình 3.15- Ảnh chụp SEM mẫu vữa R28mức độ phóng đại 10.000 lần Xi măng MC25 Xi măng MC25* 83 (*) Nhận xét: - Kết chụp SEM cho thấy vi cấu trúc mẫu có khác dẫn đến tính chất lý mẫu khơng nhƣ - Nhìn chung tất ngày tuổi, mẫu MC25* có vi cấu trúc đặc hơn, tinh thể mịn hơn, bề mặt hạt tro có sản phẩm C-S-H xuất Điều mẫu MC25* chứa nhiều phụ gia hoạt tính tro bay hơn, phụ gia đá vơi với hoạt tính thấp tro bay - Mật độ sản phẩm C-S-H mẫu tăng theo tuổi, vi cấu trúc theo đặc Điều phù hợp với kết thí nghiệm tính chất lý mẫu - Một số hình ảnh cho thấy, mẫu MC25 cơng nghiệp giàu khống Ettringite, nhiên xuất vi nứt Điều hàm lƣợng SO3 mẫu MC25 lớn mẫu MC25*, theo lƣợng Ettringite (tuổi sớm muộn) gây ứng suất nở vƣợt ngƣỡng chịu đựng đá xi măng, làm nứt vi cấu trúc, ảnh hƣởng tiêu cực đến độ bền 3.3.4 Kết luận - Mẫu MC25* có thời gian đơng kết sớm nhiều so với MC25 công nghiệp - Tuy MC25* có cƣờng độ tuổi sớm cao thể R1, R3, R7 R28 có cƣờng độ tƣơng đƣơng với MC25 Lý giải nguyên nhân có mặt đá vơi thúc đẩy q trình hydrat hóa C3S tạo Ettringite sớm - Vậy MC25* nghiên cứu đƣợc có cƣờng độ tuổi sớm cao hơn, tính phù hợp việc sử dụng xây trát cơng trình xây dựng q trình hồn thiện cần đóng rắn nhanh hỗ trợ thời gian thi công 3.4 Khảo sát số tính chất vữa xây theo TCVN 9028:2011 - Mục đích: Nhằm đánh giá hiệu MC25* vữa sử dụng cho viên xây gạch bê tông nhẹ, bổ sung thêm số liệu để minh chứng khả MC25* ứng dụng cho vữa mạch mỏng - Để nghiên cứu khảo sát số tính chất vữa xây cho gạch bê tông nhẹ, cần chế tạo mẫu vữa xây cần tiến hành khảo sát sơ mẫu vữa xây từ nguyên vật liệu nhƣ xi măng MC25* vừa nghiên cứu đƣợc 84 - Cát vàng sông Lô đƣợc tuyển chọn, rửa sạch, sấy khô - Từ mẫu vữa sơ lựa chọn đƣợc cấp phối vữa xây tối ƣu cho việc thử nghiệm gạch bê tông nhẹ theo TCVN 9028:2011 - Trên sở thử nghiệm mẫu xi măng MC25 sản xuất công nghiệp nhà máy mẫu xi măng MC25* vừa nghiên cứu đƣợc So sánh đánh giá kết loại xi măng từ đƣa kết luận 3.4.1 Tính tốn sơ cấp phối vữa xây dựng 3.4.1.1 Tính tốn sơ - Để có cấp phối vữa xác phải tiến hành tính tốn sơ bộ, sau kiểm tra thực nghiệm điều chỉnh cho phù hợp với điều kiện thực tế - Khối lƣợng xi măng cho 1m3 cát theo cơng thức: (kg) Trong đó: Rv - Cƣờng độ vữa cần thiết kế, MPa Rx - Cƣờng độ xi măng, MPa K - Hệ số chất lƣợng vật liệu lấy theo bảng Modul độ lớn cát - Bảng 3.16- Hệ số chất lƣợng vật liệu Hệ số K 0,7 ÷ 1,0 Xi măng pclăng thƣờng 0,71 Xi măng pclăng puzolan 0,8 1,1 ÷ 1,3 1,31 ÷ 1,5 0,73 0,79 0,82 0,89 0,58 1,51 ÷ 2,0 Tính sơ cấp phối vữa xây: (kg) Trong đó: Rv =7,5 MPa- Cƣờng độ vữa cần thiết kế K =0,80- Modul độ lớn cát < 85 Bảng 3.17- Thành phần cốt liệu sau kiểm tra khối lƣợng kg cát vàng - Sàng 1,25mm 0,630 mm 0,315 mm 0,140 mm Sót sàng 32,9 63,1 4,0 Tích lũy 32,9 96,0 100,0 Rx = 25 MPa cƣờng độ xi măng dùng để cấp phối vữa xây X - khối lƣợng xi măng cho m3 cát Tính theo số liệu X= 375 (kg) khối lƣợng xi măng cần thiết để cấp phối m3 cát đạt vữa mác 7,5 MPa 3.4.1.2 Kiểm tra thực nghiệm - Chuẩn bị nguyên vật liệu cát xi măng cho cấp phối vữa xây - Lấy số liệu tính tốn đƣợc làm chuẩn, tính thêm hai thành phần vữa với lƣợng xi măng chênh lệch 15% Dùng thành phần cấp phối để thí nghiệm khảo sát Lƣợng xi măng thành phần thí nghiệm tính cho lít cát - Lƣợng xi măng cần cấp phối cho lít cát M= 0,005*375= 1,875 (kg) Bảng 3.18- Khảo sát cấp phối vữa xây khối lƣợng xi măng Mẫu vữa Kg MV0 1,875 MV1 1,594 MV2 2,156 Stt - Cát Lít 5 Từ ba thành phần thí nghiệm, thành phần đạt mác yêu cầu đƣợc chọn để biểu thị thành phần cấp phối vữa Bảng 3.19- Khảo sát sơ mẫu vữa xây - xm cát xm cát Nƣớc kg lít kg lít ml g % MV0 1,875 0,469 1,250 340,0 136 25,75 MV1 1,594 0,399 1,250 325,0 130 28,95 MV2 2,156 0,539 1,250 362,5 145 23,87 Stt Mẫu vữa Độ dẻo chuẩn Khảo sát cƣờng độ nén mẫu vữa theo TCVN 6016:2011, kết quả: 86 Bảng 3.20- Cƣờng độ nén mẫu vữa - R3 R7 R28 Mpa Mpa Mpa MV0 6,12 7,00 9,10 MV1 4,35 6,03 8,76 MV2 7,21 9,17 10,13 Stt Mẫu vữa Dựa vào kết nêu ta lựa chọn cấp phối mẫu vữa MV1 để chế tạo mẫu vữa xây cho gạch bê tông nhẹ 3.4.1.3 Biểu thị thành phần cấp phối vữa xây - Thành phần vữa xi măng- cát thử nghiệm từ loại xi măng đƣợc biểu thị: Bảng 3.21 – Cấp phối vữa xây cho loại xi măng - Stt Mẫu vữa xm ∑ cát kg Lít kg kg MV1 2,113 9,5 11,60 V41 5,0 11,83 22,45 27,45 V10 5,0 11,83 22,45 27,45 Với khối lƣợng thể tích cát vàng đƣợc xác định 1,897 kg/lít, từ định lƣợng cấp phối xi măng/cát theo khối lƣợng tƣơng ứng cấp phối MV1 - Với loại xi măng đƣợc thử nghiệm xi măng MC25 sản xuất công nghiệp nhà máy xi măng MC25* nghiên cứu đƣợc 3.4.2 Kết thử nghiệm vữa xây cho gạch bê tông nhẹ theo TCVN 9028:2011 3.4.2.1 Kết thử nghiệm mẫu vữa V10 chế tạo từ MC25 nhà máy Tt Bảng 3.22 - Kết thử nghiệm vữa xây cho gạch bê tông nhẹ từ MC25 Tên tiêu Đơn vị Kết Phƣơng pháp thử Lƣợng vật liệu khô - vữa khô trộn sẵn G 2000 TCVN 3121:2003 - nƣớc Ml 320 TCVN 3121-1:2003 - tỷ lệ nƣớc/vữa khơ % 16,0 TCVN 3121-1:2003 Kích thƣớc hạt cốt liệu lớn mm 1,25 TCVN 3121-1:2003 Độ lƣu động mm 180 TCVN 3121-3:2003 Khả giữ độ lƣu động % 93 TCVN 3121-8:2003 87 Thời gian bắt đầu đông kết Thời gian điều chỉnh Cƣờng độ nén trung bình Cƣờng độ bám dính Hàm lƣợng Cl- Phút Phút N/mm2 N/mm2 ppm 190 12 9,4 0,6 0,001 TCVN 3121-9:2003 TCVN 9028:2011 TCVN 3121-11:2003 TCVN 3121-12:2003 TCVN 3121-17:2003 3.4.2.2 Kết thử nghiệm mẫu vữa V41 chế tạo từ MC25* nghiên cứu đƣợc Tt Bảng 3.23 - Kết thử nghiệm vữa xây cho gạch bê tông nhẹ từ MC25* Tên tiêu Đơn vị Kết Phƣơng pháp thử Lƣợng vật liệu khô - vữa khô trộn sẵn g 2500 TCVN 3121:2003 - nƣớc ml 450 TCVN 3121-1:2003 - tỷ lệ nƣớc/vữa khô % 18 TCVN 3121-1:2003 Kích thƣớc hạt cốt liệu lớn mm 1,25 TCVN 3121-1:2003 Độ lƣu động mm 195 TCVN 3121-3:2003 Khả giữ độ lƣu động % 93,5 TCVN 3121-8:2003 Thời gian bắt đầu đông kết Phút 200 TCVN 3121-9:2003 Thời gian điều chỉnh Phút 11 TCVN 9028:2011 Cƣờng độ nén trung bình N/mm 8,5 TCVN 3121-11:2003 Cƣờng độ bám dính N/mm 0,5 TCVN 3121-12:2003 Hàm lƣợng Cl % 0,0074 TCVN 3121-17:2003 a/ So sánh kết Kết khảo sát mẫu vữa cho gạch bê tông nhẹ 250 200 195 190 180 200 150 93 100 93.5 50 12 11 9.4 8.5 Độ lưu động Khả giữ độ lưu động Thời gian bắt đầu đông kết V10 Thời gian điều chỉnh Cường độ nén trung bình V41 Hình 3.16– So sánh tiêu lý mẫu vữa xây theo TCVN 9028:2011 88 b/ Đánh giá kết - Căn theo TCVN 9028:2011 thấy mẫu vữa chế tạo từ MC25 MC25* có tính chất lý thỏa mãn tiêu chí sử dụng làm vữa cho gạch không nung AAC - Đối với mẫu vữa chế tạo từ xi măng MC25 tiêu độ lƣu động thấp mẫu vữa chế tạo từ xi măng MC25* nghiên cứu đƣợc Lý giải điều đánh giá mẫu vữa MC25* có hàm lƣợng thạch cao vừa đủ có tác dụng cho việc tạo độ dẻo cho vữa xây - Ngoài ra, xi măng MC25* có hàm lƣợng phụ gia tro bay 12,5%, so với tỷ lệ 3,0÷ 5% tƣơng ứng sử dụng cho MC25 sản xuất cơng nghiệp góp phần tạo độ linh động lớn cho vữa xây 89 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ KẾT LUẬN: Từ kết nghiên cứu đề tài luận văn, rút số kết luận chung nhƣ sau: - Đã nghiên cứu lý thuyết làm rõ chế hoạt động phụ gia sử dụng đề tài, từ lựa chọn đƣợc nguyên liệu phù hợp cho sản xuất MC25 Trong đó, thạch cao, phụ gia đá vôi tro bay nhiệt điện nguồn nguyên liệu đƣợc nghiên cứu với clanhke Xi măng Bút Sơn - Đã nghiên cứu chế tạo thành công sản phẩm MC25* với cấp phối phù hợp: với hàm lƣợng Thạch cao sử dụng tối ƣu ~2%, lƣợng tro bay nhiệt điện tăng lên tới 12,5% so với hàm lƣợng 3÷ 5% sản xuất cơng nghiệp - Cấp phối MC25* khác với MC25 công nghiệp: So với cấp phối MC25 sản xuất công nghiệp tro bay nhiệt điện Hải Phịng chƣa qua tuyển có hàm lƣợng MKN dao động tƣơng đối lớn từ 6÷ 14% Trong đề tài nghiên cứu sử dụng tro bay nhiệt điện chƣa qua tuyển có hàm lƣợng MKN ~ 6,5% - Đã khảo sát minh chứng tính chất hiệu kỹ thuật MC25*: + Độ mịn Blaine, R009, R0045 không chênh lệch nhiều so với MC25 + Hàm lƣợng nƣớc tiêu chuẩn tƣơng đƣơng + Thời gian đơng kết mẫu MC25* có xu hƣớng sớm mẫu MC25 + Về cƣờng độ nén mẫu MC25* R1, R3, R7 phát triển nhanh MC25, R28 đạt cƣờng độ ƣu điểm cần có loại vữa xây + Khả giữ nƣớc MC25 sản xuất công nghiệp cao MC25* - Đã khảo sát, minh chứng phù hợp so sánh việc sử dụng MC25 MC25* vữa xây mạch mỏng cho gạch bê tông nhẹ theo TCVN 9028:2011 KIẾN NGHỊ: - Tiếp tục nghiên cứu sâu độ bền nhƣ tính MC25* ứng dụng làm vữa xây trát nói chung… - Nghiên cứu hồn thiện cơng nghệ, thạch cao, phụ gia đá vơi, tro bay nhiệt điện để sản xuất công nghiệp sản phẩm MC25* - Tiếp tục nghiên cứu vữa xây mạch mỏng cho gạch bê tông nhẹ 90 TÀI LIỆU THAM KHẢO TÀI LIỆU TRONG NƢỚC PGS Bùi Văn Chén (1998), Kỹ thuật sản xuất xi măng Pooclăng chất kết dính, NXB Khoa học Kỹ thuật Bộ mơn Công nghệ Vật liệu Silicat (2013)- Đại học Bách Khoa Hà Nội, Nghiền xi măng- Năng suất, chất lƣợng 1,2,3 PGS.TS Tạ Ngọc Dũng (2015), Chất lƣợng xi măng- Bản chất giải pháp nâng cao 1,2 PGS.TS Tạ Ngọc Dũng (2017), Cơ sở khoa học việc sử dụng phụ gia GS.TS Phùng Văn Lự (2002), Giáo trình Vật liệu Xây dựng, NXB Giáo dục Ths Nguyễn Tiến Thành-TS Hoàng Minh Đức, Xây dựng tiêu cho vữa mạch mỏng xây tƣờng bê tơng khí chƣng áp, Tạp chí KHCN Xây dựng số 3/2011 TS Phạm Toàn Đức- Trƣờng Đại học Hải Phòng, Nghiên cứu ảnh hƣởng tro tuyển nhiệt điện Hải Phòng tới cƣờng độ, độ chống thấm bê tơng điều kiện khí hậu nóng ẩm Việt Nam Tổng Công ty Công nghiệp Xi măng Việt Nam, Thông tin Khoa học- Kỹ thuật Xi măng, Số năm 2016 Trang thông tin điện tử ximang.vn, Báo cáo ngành xi măng Việt Nam 2016 TÀI LIỆU NƢỚC NGOÀI 10 Harold F.W.Taylor (1990), Cement Chemistry, Academic Press 11 Wieslaw Kurdowski (2014), Cement and Concrete Chemistry, Springer Netherlands 12 V.S.Ramachandran, Concrete Admixtures Handbook Properties Science and Technology, Second edition 13 Yoshihiko Ohama, Handbook of Polymer-Modified Concrete and Mortars Properties and Process Technology 14 Elsevier (2003), Lea's Chemistry of Cement and Concrete, 4th Ed 15 John Newman, Ban Seng Choo (2003), Advanced Concrete Technology 16 B.Kohlhaas Otto Labahn (1982), Cement Engineers Handbook 17 P.Mehta- Paulo Monteiro, Concrete Microstructure Properties and Materials 91 ...BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI BÙI CÔNG TẤN NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO XI MĂNG XÂY TRÁT TRÊN CƠ SỞ CLANHKE XI MĂNG VICEM BÚT SƠN VÀ TRO BAY NHIỆT ĐIỆN Chuyên ngành:... xây dựng nhƣ công nghiệp xi măng, gạch không nung xi măng bê tông cốt liệu, vữa xây, bê tơng đóng vai trị chủ đạo II Mục tiêu nghiên cứu: ? ?Nghiên cứu chế tạo xi măng xây trát sở clinker xi măng. .. măng VICEM Bút Sơn tro bay nhiệt điện? ?? tập trung chủ yếu vào mục tiêu sau: Nghiên cứu sử dụng hàm lượng thạch cao tối ưu sản xuất MC25 Nghiên cứu tăng tỷ lệ tro bay pha vào xi măng MC25 Nghiên cứu